Это усилители, которые предназначены для усиления, как переменных так и постоянных или изменяющихся в о времени сигналов.
АЧХ коэффициента усиления
В УПТ обычно используется непосредственная (гальваническая) связь между каскадами. Только она обеспечивает передачу от каскада к каскаду постоянного во времени сигнала. Такая связь приводит к двум особенностям таких усилителей.
1) Необходимость согласования каскадов по постоянной составляющей между собой.
2) В таких усилителях существенную роль играет «дрейф нуля». Под дрейфом нуля понимают изменение выходного напряжения, при постоянстве его на входе.
Причины дрейфа:
1) Температурная зависимость параметров элементов схемы. Она создает температурный дрейф. Он имеет наибольший вклад в общий дрейф усилителя.
2) Это зависимость параметров элементов от величин питающих напряжений.
3) Временная нестабильность параметров элементов, она создает временной дрейф, он связан со старением элементов.
4) Шумы элементов схемы.
|
|
Все эти причины приводящие к дрейфу являются медленно изменяющимися во времени, а потому в усилителях переменного тока не создают дрейфа. Поскольку у них на низких частотах коэффициент усиления стремится к нулю .
Количественно дрейф нуля оценивают:
1) Абсолютным дрейфом - это размах изменения выходного напряжения.
2) Дрейфом приводящего ко входу
На рисунке абсолютный дрейф.
По принципу действия усилители УПТ бывают следующие: прямого усиления и балансные усилители.
Для уменьшения дрейфа нуля применяют следующие меры:
1) Используют стабилизирующее питающее напряжение.
2) Применяют отрицательные обратные связи.
3) Применяют термокомпенсацию параметров активных элементов.
4) Применяют термостабилизацию устройства в целом или наиболее ответственных его частей.
5) Применяют специальные схемотехнические решения. К ним относят: так называемый усилительный дифференцирующий каскад; усилитель с преобразованием частоты входного сигнала.
1) Дифференцирующий усилительный каскад.
Для нормальной работы эта схема должна быть симметрична относительно средней оси, т.е. .
Схема имеет два входа: , на которые можно подать два сигнала.
- дифференцирующий входной сигнал или дифференцирующая составляющая входных сигналов. - синфазный входной сигнал или синфазная составляющая входных сигналов.
Выходным сигналом усилителя может являться:
1) или , такой сигнал называется несимметрично выходным. Напряжение отсчитывается относительно общей точки схем.
2) Такой сигнал используется наиболее часто , такой выходной сигнал называют симметричным.
|
|
Подсчитаем выходное напряжение
Учитывая, что схема симметрична относительно средней оси , при нулевом входном сигнале , получаем
Если входные напряжения изменяются одинаково, то из-за симметрии схемы получаем, что . Это означает, что такой усилитель не усиливает синфазный сигнал. Поскольку температура одинаково воздействует на обе половины схемы, то ее влияние можно считать синфазным сигналом, а на синфазный сигнал схема не реагирует .
Если входные сигналы изменяются в противоположных направлениях, то также будут изменяться в противоположных направлениях, что приведет к появлению выходного сигнала неравным нулю.